Quanto più è inclinato il piano sopra di cui trovasi un corpo grave, tanto più rapido si precipiterà abbasso. Ciò prova l’esperienza anche ne’ fiumi. Uno de’ due piccoli fiumi egualmente profondi nella Frisia orientale ha sopra mille piedi un sesto di caduta, l’altro uno ed un terzo. L’ultimo però si muove in ciascun secondo per tre ed un ottavo di piedi parigini, ed il primo solamente per uno ed un ottavo.

Se la caduta de’ fiumi fosse maggiore, la rapidità delle correnti crescerebbe in modo, che non si potrebbe navigarvi sopra. L’inclinazione di un piede sopra 200 li renderebbe innavigabili(1), ed un’inclinazione maggiore cagionerebbe vortici e cateratte.

La rapidità della corrente non è però sempre proporzionata alla maggior inclinazione del suo andamento, poiché molte cagioni possono accelerarne od allentarne il corso. Così la Seine, malgrado di una

caduta minore della Loire, corre quasi dopo piamente più presto di quella; ma ciò non ostante la maggior rapidità de’ fiumi dipende dalla summentovata inclinazione, che va sempre diminuendo più che si avvicina all’imboccatura, benché a motivo della compressione delle acque superiori, e dell’aumento della quantità di acqua nel letto, si sarebbe potuto congetturare sopra una celerità sempre crescente, la quale però dovrebbe in fatti sussistere, se l’inclinazione verso il mare fosse sempre consecutiva.

Le correnti vanno più rapidamente sulla superficie che nella profondità; più presto nel mezzo che sui lati; e più veloci quando sono ripieni i fiumi, che quando sono bassi e diseccati.

Per quanto sia facile di spiegare tutte queste circostanze, riguardando la direzione di una corrente come il primo impedimento del suo avanzamento, tanto più rendono difficile un sicuro calcolo sulla loro velocità. A quest’uopo si sono inventati diversi metodi(1), ed il seguente potrebbe servire

di misura per conoscere la celerità media.

Là dove passa la corrente propriamente detta, si getti nell’acqua una palla di legno, osservando però esattamente il tempo sopra l’orologio: un’altra persona messa in distanza, e munita d’un orologio che abbia il moto eguale al primo, osservi l’arrivo della palla; indi si misuri la distanza tra questi due punti, ed avremo la celerità media tanto più esatta, quanto più lontana fu la distanza delle due persone.

Propriamente dovrebbe la corrente passare più lentamente sulla superficie che sul fondo, poiché l’intiera altezza di essa comprime le acque del fondo; ma succede tutt’all’opposto, poiché il letto attrae la corrente e la fa ritardare. Petot ha trovato che la celerità si diminuisce a misura che si avvicina al fondo, e che l’acqua sul fondo di un fiume poco abbondante sia quasi in riposo(1). Ciò nonostante Gravelande a Wittich trovarono eguale la celerità sopra diverse profondità del fiume Merwede, sin tanto che essi non si avvicinarono troppo

alla di lui profondità(1). La quantità di acqua ha un’influenza notabile sulla celerità della corrente racchiusa nel letto. Coprendo il fiume appena il suo letto di alcuni piedi d’altezza, allora è sempre impedito il suo corso dalla terra, dalle pietre e piante situate sul fondo o su i lati di esso. È vero che immediatamente si arrestano quelle particelle di acqua che urtano contro questi oggetti, ma queste ritengono poi le superiori, in guisa che tutta la massa cammina più lentamente. Quanto più considerabile è la massa di acqua, tanto più si divide l’effetto di questo impedimento, ed è meno sensibile la perdita della celerità. Quelle correnti che in diverse stagioni dell’anno racchiudono maggior o minor quantità di acqua, sono ora più rapide, ora più lente. Ci servirà per esempio la Vistola, che presso Varsavia è larga di 2000 piedi, presso Thorn più di 2500, sino a 3000. L’acqua di questo fiume cresce ordinariamente 4 sino a 5 piedi nella primavera e dopo s. Giovanni. Il letto per ciò, anche dove le sponde sono basse, si allarga appena di 12 piedi; e siccome questi 12 piedi in

confronto di 3000 sono poco considerabili; così il letto del fiume può essere riguardato quasi come invariabile. La massa di acqua nella estensione di 3000 piedi ha dappertutto 5 piedi d’altezza, ed in conseguenza ha guadagnato in linea retta 15000 piedi cubici, ove si divide la perdita del movimento. Il corso del fiume deve conseguentemente diventare più rapido sino a tanto che l’acqua ricali a poco a poco. Tra s. Giovanni e l’inverno la Vistola diventa spesso sì bassa, da poterla passare a piedi, tempo in cui corre lentamente. Il Duro(1), fiume abbondantissimo di acqua nel Portogallo, che a motivo del suo letto stretto ha ordinariamente un corso veloce, gonfiato che sia dalle piogge dirotte, corre, anche vicino all’imboccatura, sino a 9 miglia inglesi,

quasi due miglia geografiche per ora; ed in conseguenza non può navigarsi per tre o quattro giorni di seguito. Nascendo in tal occasione una burrasca di mare, nasce lo spettacolo più spaventevole tra le onde di questo fiume e quelle del mare atlantico, che in un canale stretto si precipitano infuriate sopra quelle, e le frangenti, l’elevazione delle onde e lo strepito da ciò cagionato passano al di là di ogni descrizione. Giungendovi in questi momenti un bastimento, è quasi sempre perduto. Il canale del Duro è largo al più di due bastimenti, ed ha tante sinuosità, che vi vuole la più grande abilità per passarvi anche in tempo della massima calma(1). 

La confluenza di altri fiumi, per esempio della Neze alla Warta, della Warta all’Oder, della Moldau Eger, Saale ed Havel all’Elba, aumenta sempre la celerità della corrente principale a motivo dell’accelerazione del movimento dell’acqua. Malgrado che, riunendosi due fiumi, il letto dell’uno

diventi più largo, ciò non ostante non corrisponde alla somma di ambedue le larghezze riunite. Vi accresce dunque nel letto la massa d’acqua, senza distendere molto il suo passaggio.

Tutte le correnti notabili corrono generalmente in eguali circostanze, ed eguale inclinazione, più rapidamente che le piccole. Quando la Seine con mediocre altezza di acqua scorre tre quarti d’un piede in un secondo, allora il fiume Amazzone ne scorre sette e mezzo parigini nell’istesso tempo. L’ultimo però è uno de’ fiumi più grandi e più profondi del globo, e la ricchezza delle sue acque e delle sue alte sorgenti ricompensano pienamente l’insensibile sua inclinazione. Quindi è necessario di dare ai canali tanto più d’inclinazione quanto meno contengono di acqua. Facendosi un canale per far girare un molino, si calcola ordinariamente 10 pollici di caduta sopra mille piedi, e ciò non ostante l’acqua non corre più presto che in un gran fiume, che ha solamente un sesto d’un pollice o meno d’inclinazione sopra un’estensione eguale. È di molto vantaggio il dare una grande caduta al principio de’ canali, poiché allora

il primo impeto dell’acqua agisce sopra l’intero corso(1). 

I fiumi durante il loro corso non hanno sempre un’eguale celerità diminuente, ma vanno ora più presto, ed ora più lenti. Così  l’Irtisch presso Tobolsk corre una werst dentro un’ora, presso Tara due werst, in altri luoghi tre e mezzo, ed anche sino

a 8(1). Questo fenomeno osservato intorno a moltissimi altri fiumi, come intorno al Tigre, al Reno ed al Danubio, come anche al nostro Pregel, può dipendere da diverse cagioni.

Qualunque ristringimento del letto di un fiume renderà rapido il corso di esso, come l’allargamento lo allenterà. In ciascun fiume possiamo figurarci degli spartimenti perpendicolari e traversali in distanza di una tesa l’uno dall’altro. Per tutti questi spartimenti deve in egual tempo passare una eguale massa di acqua, se la corrente non vien accresciuta da qualche altro fiume, o diminuita da qualche ramificazione laterale. Più stretta che sia in tale spartimento, ove l’acqua deve passare senza cagionare un arresto, più rapidamente correrà in mezzo ad esso. E l’esperienza ci fa vedere che i fiumi sono di maggior rapidità in que’ luoghi ove si ristringe il loro letto, e corrono lentamente ove questo si allarga.

Il Konektikut passa colla celerità di una freccia, ove le roccie restringono il suo corso(1), e slancia violentemente da sé in linea retta tutti gli oggetti che si gettano sopra di lui.

I fiumi sono anche più profondi in que’ luoghi ove vengono ristretti, poiché la rapidità dell’acqua rimuove più violentemente il fondo. Ciò accresce inoltre la caduta dell’acqua, ma allarga lo spartimento, e limita la celerità che dipende dal ristringimento di questo.

I ponti, particolarmente i piloni murati ed i pali di legno, ristringono considerabilmente il fiume; ed osservando con qual rapidità vi passano le barche e le zatte, possiamo persuadercene, poiché spesso si precipitano queste sopra di essi. Un ponte costruito sopra un fiume che conduce molto ghiaccio, è di poca durata, poiché il ghiaccio che si mette tramezzo ai pali accresce la celerità, ed i ponti sono minacciati tanto dall’acqua quanto dal ghiaccio. Per ciò ne’ paesi freddi non si dovrebbero costruire che ponti di battelli, i quali non approfondendosi molto,

non restringono tanto il corso del fiume, e possono essere levati in tempo di gelo.

Tutt’i ponti, ove fosse possibile, dovrebbero essere costruiti ne’ siti più larghi del fiume; e l’accrescimento delle spese si ricompenserebbe pienamente colla maggior durata di essi. Ordinariamente si scelgono que’ siti ove si trovano dell’isole nel fiume, ma ciò non conviene punto, poiché per mezzo di esse la corrente è già ristretta e resa più rapida. L’urto della corrente contro il ponte potrebbe diminuirsi, costruendolo obliquamente a taverso il fiume, quasi nel modo come passano le barche da una sponda all’altra. In que’ luoghi ove il ponte gira, dovrebbero essere applicate dell’armature che dalle parti di sopra ricevono la loro saldezza; ed essendo queste in mezzo alla corrente, la costruzione sarebbe solidissima e di lunghissima durata. Questo esperimento potrebbe farsi sopra i piccoli fiumi, come il nostro Pregel, molto atto a questo proposito.

Anche le roccie sul fondo del fiume accrescono la celerità di esso, e cagionano diversi disordini nel suo corso, come i vortici ed i gorghi che sono pericolosi alla navigazione. Sul Danubio, per esempio, un

mezzo miglio solto Grein nell’Austria superiore, in poca distanza dalla cappella di s. Niccolò, essendovi l’acqua alta, e passando sopra le roccie, il vortice che vi si trova è poco sensibile, ma altrettanto pericoloso, impetuoso e di maggior estensione. I piccoli bastimenti navigano pel passaggio stretto intorno alla grande roccia, che è affatto secca in tempo dell’acqua bassa, ove tutte le roccie sono visibili. Lo stesso accade col Hessgange, piccolo braccio del Danubio, che sulla destra del vortice, essendo alta l’acqua, porta de’ piccoli bastimenti. In tempo di acqua bassa il vortice è affatto tranquillo, e si può navigarvi senza pericolo; ma allora diventa più cattivo il gorgo, e si richiede un navigatore molto pratico per passarvi tra mezzo le punte delle roccie innalzate sopra l’acqua(1).